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第四章 导航系统

2020年7月4日  来源:认知迭代 作者:(英)卡罗琳·威廉姆斯 提供人:heidong86......

不是所有踌躇的人都迷失了方向。

——J. R.R.托尔金(J.R.R.Tolkien)

我徘徊在柏林的大雨中,无依无靠,只有手上这张被雨淋湿的地图。毫无疑问,我迷路了。尽管我努力回想了无数次自己走过的路,也反复看了好几次地图,但还是不知道自己在这个路口到底是该向左转还是往右转。街边路牌的指向跟我的预期相去甚远,我的方向感开始陷入混乱。讽刺的是,我准备去见的人是一位导航研究员,她要给我一个小东西,据说可以在6周内大大提高我的方向感,但要见到她,我就必须先搞清楚到底走哪条路……

我对这项挑战抱有极高的预期,到目前为止,我所进行的每一个训练的基础都是看能不能通过干预某部分大脑回路而改变我的大脑技能。心理学家埃莉诺·马奎尔(Eleanor Maguire)和她的团队在伦敦出租车司机的协助下进行了10多年的研究,对他们来说,导航似乎已经不再是什么难题,导航能力的确可以通过训练来改善,而训练也会增加大脑中负责导航部分区域的大小。在过去的14年里,马奎尔一再表示,利用几年时间深度学习伦敦的街道布局,就能有效增加大脑中负责空间导航的关键部分——海马体的大小。不久之后我会发现,即使是这种关于神经可塑性的陈词滥调,其实也并非想象得那么简单。但是现在我迷失在柏林的街头,迫切地希望能让自己的大脑从路痴模式变成出租车司机模式。

得知这样的研究结果,我唯一的问题是,我的大脑要如何做到这一点。我可以申请伦敦出租车执照,然后用接下来的三年时间努力记忆伦敦的街道地图,但说实话,我并没有这个时间。我给埃莉诺·马奎尔发了一封邮件,问她是否愿意帮助我像伦敦出租车司机那样改进导航技能,然而却收到了她的秘书礼貌的回绝:“对不起,马奎尔教授非常忙,恐怕近期没有时间安排您去她的实验室。”“打一通电话怎么样?”我问道,“应该不超过一个小时就好。”但对方答复说:“不好意思,明年一年的计划都已经排满了。”虽然她的语气很礼貌,但其中隐含的信息也十分明确:完全不感兴趣。

被拒绝后,我近乎疯狂地搜索了其他从事空间导航工作的研究人员。事后看来,我很庆幸自己这么做了,因为没过多久我就有了一些更有趣的发现。在德国,有一组研究人员正在使用另一种完全不同的方式来解决导航问题——不是对我们生来就有的功能进行改善,而是人为增加一种新的感觉,看人类的大脑能不能将其同化并视如己出。比如,他们目前就在研究给人类增加一种新的能力:利用地球磁场进行导航。鸽子具有这种能力,迁徙的海龟也可以这么做,如果他们真的研究成功了,那么对于像我这样的人来说将是一个不错的选择,希望这样就可以为大脑提供一些它之前无法自然处理的新信息,从而改善自己的方向感。

一种可以外接的方向感,这不仅听起来很酷炫,也很适合我。我经常去户外遛我的小牧羊犬,想让它筋疲力尽,回去后直接睡觉而不再打扰我的工作。但是,由于方向感非常差,我不敢独自一人带它去我从未去过的地方。周末我们一家人会去许多地方,我丈夫乔恩的方向感非常好,他在我们出去散步时总是能记得我们的车停在哪儿,他还有一项特殊技能——能够走捷径快速回到正确的道路。我跟他恰恰相反,只要出了停车场稍微转几个弯,就感觉像被蒙住了眼睛然后原地转了无数圈一样,分不清东南西北。让我指出车停在哪儿?那你还不如直接让我飞回去呢!因此,虽然我在家工作很方便,也有很大一片英式田园等着我去探索(尤其是现在,为了重置我的注意力和寻求创意思考,我有着充分的理由去户外走走),但我却不能这么做,因为我害怕在没有信号的山上迷了路,最后不得不考虑杀了我的狗狗来充饥。

正因如此,2015年9月的一个雨天,我准备去见负责feel Space智能腰带研究的团队成员苏珊·瓦赫(Susan Wache)。feel Space智能腰带是一种导航辅助设备,尚处于原型阶段,它能够不断计算方向变化,穿戴者可以通过腰带震动来找到北方。最终,我成功与她碰面了,用的是我在迷路时的惯用策略:随便选一个方向走,祈祷自己没走错。当我终于来到约定见面的那个街角时,我如释重负,像老友重逢一样热情地拥抱了她,而她对我的这一举动显然有些惊讶。

这(feel Space)是一套非常昂贵的工具,瓦赫的上司、奥斯纳布吕克大学的彼得·柯尼(Peter K?nig)教授,也是跟我进行了好几个月的邮件往来才答应让我带回家使用六个星期。根据他们目前的研究,如果我的大脑可以适应的话,六周的时间应该完全足够了。柯尼教授最终能答应我,主要还得归功于苏珊。很快,我就发现苏珊是一个典型的乐天派。跟她第一次见面时,我刚完成了在牛津的研究,因此对她说了很多自己为了改变消极心态所做的努力。她说她从来都不会去想那些最糟糕的情况,也从不忧虑。“为什么我要认为自己是一个糟糕的人?”她非常惊讶,仿佛听到了什么非常疯狂的事情,“我一点儿也不糟糕!”她用自己的魅力与热情,以及对他人的信任(愿意把价值2000欧元的设备交给一个完全陌生的人),最终感动了柯尼教授。所以,现在我来到这里快速学习一下怎么使用它。

在柏林市的一家购物中心,苏珊一边和我吃着巨大的冰激凌圣代,一边为我演示智能腰带的主要功能。显然,柏林人很喜欢在下午吃冰激凌,所以我也算是体验了一把当地的文化,虽然这并不在原计划内。上午的时候我还孤零零地在街上漫游,只有自己的大脑和旅游机构发放的廉价地图可以依靠;而到了下午,我的身体就多了一种新的感觉:感受北磁极的引力。不过,对于我这个靠电池驱动的新感官来说,此刻的倾盆大雨并不是什么好事。

因此,我们点了看起来最小的圣代,坐下来聊聊这条智能腰带。她告诉我,参与他们之前实验的志愿者在佩戴腰带6周后,方向感都得到了显著提升,并能够重新调整身体内部的地图,重新与北磁极校准。在实验初期,苏珊还是一名学生,也是实验研究的对象之一,到了我们见面时,她已经断断续续地佩戴智能腰带大约6个月了。她说,腰带的效果远远超出了她的预期,即使现在她仍然一有机会就会随身带着它。“我原本希望自己大脑内部会有一个更清晰的俯视视角地图,但结果并不是这样。的确,我脑中的地图更清晰了,但并不是俯视视角,而更像是我就处于地图之中,就好像地图软件上的街景模式,但所有东西都是透明的。”这听起来简直太科幻了。

我们边吃边聊,可圣代好像一点都没有减少。最后,我们再也吃不下去了,甚至觉得有点恶心。苏珊从背包里拿出腰带,放到桌子上,她告诉我,他们正在研发一款面向消费者的更时尚的腰带(应该很快就会面市),但给我的这条是他们用于研究的原型产品。看到腰带后,我立即明白了为什么有的志愿者戴着它会被美国海关拦下来,因为它看起来简直就像炸弹腰带。这是一条非常厚的黑色腰带,大约3英寸(7.6厘米)宽,在臀部周围有几个香烟包大小的凸起,还有两根电线,线头上是一个看起来很诡异的连接器。要开启这条腰带,你得先把它系在腰上,然后将两根线连在一起,除此之外,你可能还需要摆出最无辜的表情,证明它其实不是炸弹。

苏珊解释说,其中一些凸起的小包是触觉马达,能产生类似于手机振动的效果,其中一个较大的方形包则是与触觉震动器相连的定位单元,它能不断地探测北方的位置,将信息传送给不同的振动器,指向北方的振动器收到信号后便会震动。还有两个大的凸起的小包是腰带的电池,苏珊给了我一个看起来非常高级的充电器,我需要把它一块儿带走。

当苏珊站起来戴上腰带,把电线两端连好时,嗡嗡作响,我紧张地环顾四周,却发现路人甚至连眼睛都不眨一下,柏林的人民真的是太淡定了。我如此紧张,也许是因为在满是偏执狂的伦敦待得太久了。当然,也许因为苏珊是一个20多岁的美女,一头姜黄色秀发,穿着运动装,看起来并不像是坏人,但如果换作我在公共场合看到一个陌生人穿上这种东西,肯定早就吓得跑去避难了。

接下来轮到我了,我把衣服掀起来,好让苏珊帮我戴上腰带,连接好电线。我一点都不轻松,告诉她我绝对不会在纽约或者伦敦市中心这么做。她笑了笑,说:“这可是柏林,没人在乎的。”真的吗?我刚才还看到了一个武装警察……回到此次收留我的朋友尼尔和杰西的公寓之后,我很好奇是不是自己想多了,杰西(美国人)的看法跟我一致,她说:“如果你戴着这个去纽约,警察肯定会用电击枪打你。”“这还算好的了……”我暗自补充道。我决定,下个月去芝加哥参加一个大型神经科学会议的时候,绝不戴着它。虽然我很想在另一个陌生城市看看它的效果,但万一被枪毙了那可就不值当了。

由于天气原因,我和苏珊下午没法去探索柏林的历史景点,而是去了索尼大厦,那里有巨大的有顶广场,旁边还有一家大型电影院,苏珊告诉我,在柏林,一些大片的首映式会在这举行。这里的空间足够我们进行他们在实验室里做的那些方向感测试,还可以戴着腰带、不戴腰带各试一次,从而对比一下效果。这有点像团建时候做的信任练习:我们先把腰带关掉,我闭上眼睛扶着苏珊的胳膊,她带着我不停地左拐右拐走来走去。大约一分钟后,苏珊停了下来,让我指一下电影院的位置。我表现得还不错,差不多指对了方向,主要是因为广场中央有一个大喷泉,我可以根据喷泉的声音来判断大概的位置——这可能算是作弊了。

接着,我打开腰带,记下震动的部分与电影院的位置关系,然后闭上双眼。苏珊再次领着我四处兜圈子,一会儿转弯一会儿又折返,最后停下来让我指出电影院的方向。这一次感觉简单多了,之前那次我是猜的,而这次我知道自己是对的。“在那边。”我自信地说。我答对了,简单到难以置信。

之后,我跟苏珊告别,带着我新增的方向感回到了杰西和尼尔的公寓,现在我非常清楚,他们的公寓在索尼中心的东北方。

腰带很大也很重,刚戴上的时候我感到很难为情,但没过多久我就很享受腰带所带来的专属于自己的秘密方向感。不过好景不长,我很快就发现自己并不是唯一一个大脑里拥有指南针的人。那天晚上,我戴着腰带,尼尔和杰西带着我到附近随便逛逛,走到一个地方时,尼尔指着一条街说:“我们走这边。”“啊哈!”我得意扬扬地说,“你是说我们要往北走?”“是啊。”他抬了抬眉毛,好像我说的是一个再明显不过的事实一样。我从来没想过有人会知道北在哪里,并在熟悉的环境中以此为依据进行导航——我自己一般不会想到这么做。但当我跟越来越多的人聊到如何导航认路时就逐渐发现,对于我所认识的一些人来说仿佛天方夜谭的“北方”,其实是大多数人普遍使用的一种导航策略。与海龟和鸽子(甚至某些研究中也提到了牛和狗)不同,人体内并没有天然的指南针,也就是说,东南西北这些基本方向,是人类后天学习到的技能。

在出门遛狗的时候,我丈夫乔恩跟我玩过“猜猜哪边是北”的游戏,充分展示了他的这种技能:“我知道主路在哪边,也知道它通往哪里,我们家在路的南边,我们来的时候走了这条路,所以……那边是北。”当时,我完全无法理解这番话,但现在,希望在腰带的帮助下,我也能有这样的思考方式。在了解了周边环境与指南针指向的相对位置之后,我应该能把周围的一切事物映射到大脑里的地图上。

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